Thermoplaste | Die leichten, nachhaltigen Allrounder
Die Nachfrage nach nach neuen nachhaltigen Kunststoffen, die auch recycelbar sind, steigt. Das gilt auch für Thermoplaste, die häufig in der Automobilindustrie eingesetzt werden. Neben einer Technologie zur Materialmodellierung, die den Kohlenstoffanteil in Kunststoff um 60 % reduziert, finden Sie hier weitere Thermoplast Neuheiten, mit denen sich u. a. Gewicht einsparen und weitere Vorteile erschließen lassen.
Thermoplaste 2026 – Das Wichtigste in Kürze
Thermoplaste bilden 2026 die wichtigste Werkstoffgruppe für die moderne Kunststoffverarbeitung. Ihre charakteristische Eigenschaft, sich bei Erwärmung reversibel verformen zu lassen, macht sie zur idealen Basis für hocheffiziente Spritzguss-Prozesse und die industrielle additive Fertigung. Die technologische Entwicklung ist heute geprägt von der Synthese aus maximaler mechanischer Belastbarkeit und einer konsequenten Rückführung in den Stoffkreislauf, um den Anforderungen an eine klimaneutrale Produktion gerecht zu werden.
Nachhaltigkeit durch Bio-Polymere und chemisches Recycling
Das Spektrum nachhaltiger Thermoplaste hat sich massiv erweitert. Während biobasierte Kunststoffe wie Polymilchsäure (PLA) ihre Marktanteile in der Verpackungsindustrie und im Prototyping gefestigt haben, liegt der aktuelle Fokus auf Drop-in-Biokunststoffen wie bio-basiertem Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), die identische Eigenschaften wie ihre fossilen Pendants aufweisen.
Ein entscheidender Durchbruch ist das chemische Recycling, das es ermöglicht, selbst stark verunreinigte Thermoplaste in ihre Monomere zu zerlegen und daraus Neuware-Qualität zu erzeugen. Dies löst das Problem des Downcyclings und macht Rezyklate auch für sicherheitskritische Anwendungen in der Lebensmittelindustrie und Medizintechnik attraktiv.
Hochleistungskunststoffe und additive Fertigung
Die Gruppe der Hochleistungsthermoplaste, angeführt von Polyetheretherketon (PEEK) und Polyphenylensulfid (PPS), definiert die Grenzen des technisch Machbaren in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau. Diese Werkstoffe ersetzen zunehmend metallische Komponenten, da sie extreme Festigkeiten mit einer hohen chemischen Beständigkeit und thermischen Dauerbelastbarkeit von über 250 °C kombinieren.
Ein wesentlicher Innovationstreiber ist die Optimierung dieser Materialien für den industriellen 3D-Druck (Fused Layer Modeling). Speziell modifizierte Thermoplaste ermöglichen heute die additive Fertigung von Endbauteilen mit isotropen Eigenschaften, die in ihren mechanischen Kennwerten klassischen Spritzgussteilen in nichts nachstehen.
Thermoplast Innovationen
Verfolgen Sie die Entwicklung von Thermoplasten und entdecken Sie zahlreiche Einsatzfälle:
Durolen Hochleistungsplatten für anspruchsvolle Anwendungen
03.09.2025 |3A Composites erweitert ihr Portfolio mit Durolen, einem Plattenwerkstoff, der Eleganz und Funktionalität verbindet – zu sehen auf der K 2025. Die glänzende Oberfläche sorgt für hochwertige Optik, während die technischen Eigenschaften den Einsatz auch unter extremen Bedingungen ermöglichen.
Besonders bei starker Beanspruchung spielt Durolen seine Stärken aus: hohe Schlagzähigkeit, Einsatzfähigkeit bei niedrigen Temperaturen sowie ausgeprägte Beständigkeit gegenüber Chemikalien, UV-Strahlung und Witterung. Damit behalten die Platten ihre Eigenschaften und ihr Erscheinungsbild auch langfristig in anspruchsvollen Umgebungen.
Dank dieser Materialperformance ist der Kunststoff prädestiniert für Thermoformanwendungen in der Agrar- und Nutzfahrzeugtechnik sowie im Caravanbau. Und der Kunststoff ist nachhaltig. Der sortenreine Materialverbund als Monomaterial gewährleistet eine sehr gute Rezyklierbarkeit.
Ein weiterer Vorteil liegt in der breiten Farbvielfalt: Durch die eigene Farbcompoundierung kann 3A Composites nahezu jeden Kundenwunsch realisieren. Bereits mehr als 20.000 Farbrezepturen stehen in der internen Datenbank zur Verfügung – mit hoher Reproduzierbarkeit und Farbkonstanz.
Thermoplast-Spritzguss-Verfahren macht Bauteile um 70 % leichter
30.08.2024 | Die Vorteile von Metallbauteilen wie Stabilität und Festigkeit sind nicht durch den klassischen Kunststoff-Spritzguss ersetzbar. Das TSG-Verfahren von Fried vereint die Vorteile von Metallguss mit denen vom Thermoplast-Spritzguss. Trotz niedrigerem Gewicht haben die Bauteile hohe Steifigkeiten. Erreicht wird das durch hohe Wandstärken und die beim TSG-Verfahren entstehende. Von der wirtschaftlichen Präzision und Stabilität bei hoher Gestaltungsfreiheit kann man sich auf der Fakuma 2024 überzeugen.
Spritzgussteile bis zu einem Gewicht von 35 kg können auf Maschinen bis 32.000 kN Schließkraft gefertigt werden. Die Werkzeuge mit bis zu 60 t Gewicht werden mit internationalen Werkzeugbaupartnern hergestellt. Bei dem TSG-Verfahren wird dem Kunststoff ein Treibmittel zugegeben. Dieses setzt bei Verarbeitungstemperaturen ein Gas frei, meist CO2.
Temperatur, Druck, und Einspritzgeschwindigkeit werden im Fertigungsprozess so aufeinander abgestimmt, dass Wanddicken von 5 bis 8 mm erzielt werden. Eine nahezu massive Randschicht von 1,5 bis 3 mm umgibt dabei eine geschäumte Kernzone von 1 bis 4 mm Dicke. Der dabei entstehende Integralschaum hat gegenüber normalen Spritzgussbauteilen eine niedrigere mittlere Dichte – ohne Einfallstellen. Der zellförmig strukturierte Innenkern wiegt nur wenig, sorgt aber für hohe Steifigkeit und Festigkeit des Bauteils. Die Zellstruktur kann zudem Geräusche und Stöße absorbieren.
Nachhaltige Thermoplaste digitalisiert für die Automobilindustrie
24.01.2023 | Sumika Polymer Compounds Europe (SPC Europe) und Hexagon Manufacturing Intelligence arbeiten gemeinsam daran, die Leistung neuer nachhaltiger Thermoplaste (PP) für die Automobilindustrie zu digitalisieren. Ingenieure können auf Basis von diesen Thermoplasten recycelbare Bauteile entwickeln und so die Kohlenstoffbilanz künftiger Fahrzeuge reduzieren.
Die Materialien Thermofil HP aus Kurzglasfaser Polypropylen (GF-PP) und Thermofil Circle aus rezykliertem Polypropylen (GF-rPP) von Sumika Polymer Compounds profitieren von nachhaltigen Herstellungs- und Recyclingverfahren und bieten den Automobilherstellern Eigenschaften wie eine Leistungsfähigkeit, die mit herkömmlichen technischen Kunststoffen vergleichbar ist. Jedoch bieten die neuen Thermoplaste eine bis zu 60 % geringere Kohlenstoffbilanz.
Ein zunehmender Anteil der heutigen PP Kunststoffe wird im Vergleich zu Polyamiden (PA) zurückgewonnen und recycelt. Von denen werden bis zu 70 % in Abfall-zu-Energie Initiativen verwendet oder landen auf Deponien. Hier gibt es noch erheblichen Verbesserungsbedarf. Die neuen recycelten Thermoplaste von Sumika sind für die Kreislaufwirtschaft konzipiert. Die Kunststoffe tragen zur Reduzierung von Kunststoff-Abfällen am Ende der Lebensdauer von Fahrzeugen bei.
Thermoplaste reduzieren Gewicht und erhöhen Energieeffizienz
Kunststoffe können bis zu 20 % des Gesamtgewichts eines Autos ausmachen. Ihre Anwendungen nehmen mit dem fortschreitenden Ersatz von Metallen zu. Der Einzug der Elektromobilität hat den Bedarf an Leichtbauteilen erhöht. Hiermit werden die Energieeffizienz von Fahrzeugen maximiert und das beträchtliche Gewicht von Akkupacks verringert. Zudem müssen die Entwickler auch Eigenschaften wie die Umweltverträglichkeit während des gesamten Lebenszyklus berücksichtigen.
„Begrenzte Daten zum Material Verhalten behindern nachhaltige Innovationen in der Elektromobilität, weil die Automobilentwickler neue Werkstoffe nicht den strengen virtuellen Haltbarkeits- und Sicherheitstests unterziehen konnten, welche für die Zulassung im Automobilbereich notwendig sind“, sagte Guillaume Boisot, Leiter des Center of Excellence Material bei Hexagon. „Unsere einzigartige Multiskalen Technologie zur Materialmodellierung beschleunigt die Einführung der bahnbrechenden recycelten Thermoplaste von SPC Europe. Sie gestattet es den Produktentwicklern, Bauteile präzise zu simulieren und den etablierten Tests und Validierungen in der Automobilindustrie zu unterziehen.“
Software bewerter Design von Thermoplasten
Mit den zur Verfgügung gestellten technischen Daten können Entwickler thermoplastische Kunststoffe in neuen Designs bewerten. Ersetzen sie dann herkömmliche technische Kunststoffe, können damit nachhaltigere Fahrzeuge hergestellt werden. „Unsere Thermofil kurzglasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffe bieten eine gleichwertige Leistung wie herkömmliche technische Kunststoffe und gleichzeitig einen viel geringeren CO2 Fußabdruck. Mit ihnen lassen sich die Design Herausforderungen bestens erfüllen, die eine nachhaltige E-Mobilität mit sich bringt“, sagte Bruno Pendélio, Marketingmanager für SPC Europe. „Mit der Gewichtung der Automobilbauteile unserer Kunden lassen sich physische Materialprüfungen und Prototypenbau reduzieren.“
Die Kooperationspartner führen ein detailliertes und strenges Test- und physikalisches Validierungsprogramm durch, um hochpräzise mehrskalenbasierte Verhaltensmodelle für die thermoplastischen Kunststoffe an recycelten PP-Typen zu erstellen. Jede Materialqualität verfügt über ein Modell, das die mechanische und ökologische Leistung der Thermoplaste über den gesamten Leben-Zykluss eines Bauteils simuliert. Auf die verschlüsselten unternehmenseigenen Material Modelle können die Kunden von SPC Europe über die Digimat-Software von Hexagon zugreifen. Digimat ist mit gängigen CAE Softwaretools wie MSC Nastran, Marc und Software von Drittanbietern kompatibel. Es lassen sich genaue Analysen mit etablierten digitalen Engineering Workflows durchführen.
Spezielle Thermoplaste
Polyamid | Für Elektromobilität und Industrie
Polyimid | Thermoplatisch für Hochtemperaturen
Chronologie & Archiv
Die nachfolgenden Berichte dokumentieren die Entwicklungen der vergangenen Jahre (ab 2019).
17.10.2019 | Rowa Masterbatch hat für nahezu alle Kunststoffe polymerspezifische Lösungen – 160 verschiedene Polymerträger werden derzeit eingesetzt. Neue Anforderungen und Produktbedarfe aus dem Marktumfeld E-Mobility können bereits heute kundenspezifisch bedient werden.
Ein Beispiel ist der Kunststoff PBT, der für die High Voltage Kennfarbe Orange eingesetzt wird. Aber auch hochtemperaturbeständige thermoplastische Kunststoffe wie PA66, PPA, PPS etc. kommen hier zum Einsatz.
Ein weiteres Einsatzgebiet für Rowalid-Masterbatches im Elektrofahrzeug sind die Bordnetze, die mit Kabelbäumen über Steckverbinder verbaut werden. Diese Steckverbinder sind in entsprechenden Signalfarben hergestellt, um einfaches, fehlerfreies Verbinden zu gewährleisten. Übliche Kunststoffe dafür sind PBT und TPU.
Schon jetzt liefert das Unternehmen die gewünschten Farbeinstellungen in diesem Sektor. Für spezielle Farbcodierungen im Zusammenspiel mit den jeweiligen Polymeren bei Bauteilen im E-Auto können polymerspezifische Farbkonzentrate innerhalb kürzester Zeit hergestellt werden.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: 3A Composites, BASF, Bieglo, Brüggemann, Fried, HPV, German-Raprep, Handtmann, Hexagon, Lehvoss, Quadrant, Rowa, Sahlberg, Sumika, Ultrapolymers.
